FPGA 器件自问世以来，已经经过了几个不同的发展阶段。驱动每个阶段发展的因素都是工艺技术和应用需求。正是这些驱动因素，导致器件的特性和工具发生了明显的变化。FPGA 经历了如下几个时代：
·发明时代
·扩展时代
·积累时代
·系统时代
赛灵思于 1984 年发明了世界首款 FPGA，那个时候还不叫 FPGA，直到 1988 年 Actel 才让这个词流行起来。接下来的 30 年里，这种名为 FPGA 的器件，在容量上提升了一万多倍，速度提升了 一百倍，每单位功能的成本和能耗降低了一万多倍(见图 1)。
这些进步主要由工艺技术所驱动， 而且人们很容易认为 FPGA 的发展只是随着工艺的发展简单地增大了容量。其实并没有这么简单。真正的故事要精彩得多。
发明时代：1984-1992 年
首款 FPGA，即赛灵思 XC2064，只包含 64 个逻辑模块，每个模块含有两个 3 输入查找表 (LUT) 和一个寄存器。按照现在的计算，该器件有 64 个逻辑单元——不足 1000 个逻辑门。尽管容量很小，XC2064 晶片的尺寸却非常大，比当时的微处理器还要大;而且采用 2.5 微米工艺技术勉强能制造出这种器件。
每功能的晶片尺寸和成本至关重要。XC2064 只有 64 个触发器，但由于晶片太大，成本高达数百美元。产量对大晶片来说是超线性的，因此晶片尺寸增加 5% 就会让成本翻一倍，让良率降至零，同时也导致初期的赛灵思无产品可卖。成本控制不仅仅是成本优化的问题;更是牵扯到公司生存问题。
在成本压力下，FPGA 架构师寻求通过架构和工艺创新来尽可能提高 FPGA 设计效率。尽管基于 SRAM 的 FPGA 是可重编程的，但是片上 SRAM 占据了 FPGA 大部分的晶片面积。基于反熔丝的 FPGA 以牺牲可重编程能力为代价，避免了 SRAM 存储系统片上占位面积过大问题。1990 年，最大容量的 FPGA 是基于反熔丝的 Actel 1280。Quicklogic 和 Crosspoint 也跟随 Actel 的脚步开发出基于反熔丝的 FPGA。为提高效率，架构经历了从复杂的 LUT 结构到 NAND 门再到单个晶体管的演变。
在发明时代，FPGA 是数量远远比用户的应用产品小得多。因此，多 FPGA 系统变得流行，自动化多芯片分区软件成为 FPGA 设计套件的重要组成部分。自动布局布线尚未有。完全不同的 FPGA 架构排除了通用设计工具的可能，因此 FPGA 厂商就担负起了为各自器件开发电子设计自动化 (EDA) 的任务。由于问题比较小，FPGA(逻辑和物理)手动设计是可以接受的。手动设计与优化通常很有必要，因为芯片上布线资源有限会带来很大设计挑战。 |
